Stato del neutro

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Impianti in media e bassa tensione
Elettrotecnica
STATO DEL NEUTRO
F
Introduzione. I criteri che guidano alla scelta del modo di messa a terra del
neutro sono legati principalmente a convenienza, prassi impiantistica, continuità
di servizio, desiderio di minimizzare un determinato tipo di guasto, compromesso
tra le sollecitazioni di tensione e corrente. Il neutro può essere isolato o messo a
terra.
Neutro isolato. Il neutro si considera isolato quando non vi è una connessione intenzionale a terra. L’unico vantaggio è quello di una più elevata continuità
di servizio; in caso di primo guasto a terra il circuito interessato non è automaticamente disconnesso. L’individuazione del circuito guasto non è semplice ma
è possibile continuare la produzione e al tempo stesso effettuare le ricerche per
localizzarlo. Per contro si possono avere archi intermittenti verso terra con sovratensioni di notevole valore che possono provocare cedimenti dell’isolamento anche
in punti lontani dal guasto; ciò porta a sovradimensionamenti (e a maggiori costi) delle apparecchiature per quanto riguarda la tenuta dielettrica. Il sistema di
protezioni è conseguentemente più complesso.
Neutro a terra. I modi più in uso per il collegamento a terra del neutro
sono i seguenti. a) Neutro collegato francamente a terra: elimina possibili sovratensioni in caso di guasto, non richiede protezioni specifiche contro i guasti a terra
e il sistema di protezioni è semplice e selettivo. È più elevato il grado di sicurezza
per le persone. Per contro si è in presenza di elevate correnti di guasto e a una
minor continuità di servizio in quanto il ramo guasto è automaticamente eliminato.
b) Neutro collegato a terra tramite resistenza: la resistenza può essere di basso o
elevato valore portando il modo di messa a terra più simile al neutro francamente
a terra, nel primo caso, o più simile al neutro isolato nel secondo. La scelta va
fatta caso per caso ed è guidata dal valore che si vuole dare alla corrente di guasto
a terra compatibilmente con il sistema di protezione prescelto.
Si segnalano altri sistemi di messa a terra quali il neutro a terra tramite
impedenza accordata, il trasformatore zig-zag (utilizzato in sistemi in cui non è
disponibile il centro stella di un trasformatore o di un alternatore) o il trasformatore
di terra con resistenza su secondario (grounding transformer) utilizzato nella prassi
americana). Attualmente la prassi impiantistica, in campo industriale e civile,
utilizza (tab. A): a) neutro a terra tramite resistenza di basso valore sui sistemi
a media tensione (6–10 kV); b) neutro isolato su sistemi a media tensione che
richiedono elevata continuità di servizio; c) neutro efficacemente a terra per sistemi
con tensione superiore a 100 kV; d) neutro di alternatori a terra tramite resistenza
di alto valore (o grounding transformer); e) neutro francamente a terra per la bassa
tensione.
Sistemi di I categoria (bassa tensione). Per la bassa tensione si identificano i sistemi seguenti.
a) Sistema IT (fig. B1): sistema che non ha parti attive collegate direttamente
a terra, mentre le masse sono collegate a terra. b) Sistema TT (fig. B2): sistema
che ha un punto collegato direttamente a terra e le masse dell’impianto collegate a
un impianto di terra elettricamente indipendente da quello del collegamento a terra
del sistema di alimentazione. c) Sistema TN-S (fig. B3): il conduttore di neutro e
di protezione sono separati. d) Sistema TN-C (fig. B3): le funzioni di neutro e di
protezione sono combinate in un unico conduttore (PEN).
Maurizio Caccia